История лазера. Научное издание

Можно также изучать явления сгорания. Целью исследовательских программ в этой области является разработка диагностических методик контроля процессов сгорания в промышленных предприятиях. Можно измерять температуру, концентрацию и скорость различных газов, а также размеры частиц дыма.

Для всех этих измерений используются лазеры самых разных типов, РІ зависимости РѕС‚ определенного применения: рубиновые, неодимовые, РЅР° красителях, диодные Рё РґСЂ. РС… стоимость может изменяться РІ широких пределах, РѕРЅРё РјРѕРіСѓС‚ быть как стационарными, так Рё портативными, для установки РЅР° различные транспортные средства.

Адаптивная оптика

Мы теперь опишем несколько применений, которые, на первый взгляд, могут показаться из научной фантастики. Одно из них т.н. адаптивная оптика.

Адаптивная оптика улучшает качество изображения РІ больших телескопах путем компенсации искажений, вызываемых атмосферой, С‚.Рµ. искажений световых пучков РїСЂРё РёС… прохождении через атмосферу. Такие искажения можно легко видеть, если, например, РІ жаркий день наблюдать пейзаж РїСЂРё заходящем солнце. Рзображение кажется дрожащим (марево). Адаптивная оптика компенсирует эти искажения, Рё поэтому ее РёРЅРѕРіРґР° называют методикой, которая останавливает мерцание звезд. Рто определение может вызвать возмущенную реакцию: РќРѕ это ужасно, Рё должно быть запрещено!

Давайте посмотрим, что получается РЅР° самом деле. Звезды расположены настолько далеко РѕС‚ Земли, что РёС… свет РїСЂРёС…РѕРґРёС‚ Рє нам РІ РІРёРґРµ плоских волн (плоский волновой фронт). Р’ теории телескоп снабжен совершенной оптикой, которая концентрирует свет РІ маленький, СЏСЂРєРёР№ кружок, размеры которого ограничены лишь явлениями дифракции, С‚.Рµ. действием диаметра главного объектива или зеркала РЅР° падающую РЅР° него волну. Две близкие звезды можно видеть отчетливо раздельными, если СѓРіРѕР», РїРѕРґ которым РѕРЅРё РІРёРґРЅС‹ РІ телескоп, больше минимального значения угла, РїСЂРё котором РѕР±Р° СЏСЂРєРёС… пятна, каждый РёР· которых производится звездой, сливаются РІ РѕРґРЅРѕ пятно. Ртот минимальный СѓРіРѕР» называется угловым разрешением. Лорд Рэлей дал критерий, определяющий эту величину. Угловое разрешение телескопа РїРѕСЂСЏРґРєР° угловых секунд определяется постоянством времени волнового фронта для волны, преобразуемой РІС…РѕРґРЅРѕР№ апертурой телескопа. Так космический телескоп Хаббл РЅР° орбите РІРѕРєСЂСѓРі Земли имеет диаметр телескопа 2,4 Рј, Рё угловое разрешение, близкое Рє 0,05 угловых секунд. РќР° Земле такой же 2,4 Рј телескоп имеет угловое разрешение РІ 20 раз хуже РёР·-Р·Р° искажений РІ атмосфере.